Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat gebeurt er als de ene groeit kristal een ander kristal tegenkomt?

De interactie tussen twee groeiende kristallen is complex en hangt af van verschillende factoren, waaronder:

1. Kristallografische oriëntatie:

* Vergelijkbare oriëntaties: Als de kristallen vergelijkbare kristallografische oriëntaties hebben, kunnen ze naadloos samengroeien , het vormen van een groter, enkel kristal. Dit wordt epitaxiale groei genoemd .

* Verschillende oriëntaties: Als de oriëntaties verschillen, kunnen de kristallen onafhankelijk groeien , met een gedefinieerde grens tussen hen. Dit staat bekend als Twinned Growth of intergrowth .

2. Chemische samenstelling en groeiomstandigheden:

* Dezelfde chemische samenstelling: Kristallen van dezelfde chemische samenstelling kunnen fuseren en vorm een ​​enkel kristal met een groter formaat.

* Verschillende chemische samenstellingen: Kristallen met verschillende composities kunnen intergrow , het vormen van een samengestelde structuur. Dit kan leiden tot interessante fysieke eigenschappen, zoals die waargenomen in sommige mineralen.

* groeisnelheid: De groeisnelheid van elk kristal kan beïnvloeden hoe ze op elkaar inwerken. Een sneller groeiend kristal kan de langzamere groeiende "overgroeien".

3. Morfologie en grootte:

* Vorm en maat: De vorm en grootte van de kristallen beïnvloeden hoe ze op elkaar inwerken. Twee grote kristallen kunnen beperkte ruimte hebben om samen te groeien, terwijl kleinere kristallen gemakkelijk kunnen intergroeien.

Mogelijke resultaten:

* Gecuseerde kristallen: Twee kristallen smeken in een enkel, groter kristal met een continue roosterstructuur.

* getwelde kristallen: Twee kristallen groeien samen met een specifieke symmetrische relatie tussen hun kristallografische assen.

* InterGrowth: Kristallen groeien samen met een duidelijke grens tussen hen en handhaven hun individuele identiteiten.

* groeiremming: Het ene kristal kan de groei van het andere belemmeren, wat leidt tot een vervormde vorm of onvolledige groei.

* Concurrerende groei: Kristallen kunnen concurreren om hulpbronnen, wat leidt tot ongelijke groei of de onderdrukking van één kristal.

Voorbeelden:

* kwartskristallen: Toon vaak twinning, waarbij twee kristallen intergroeien met een specifieke symmetrische relatie.

* Zoutkristallen: Kan samen in een kubieke vorm groeien en een groter kristal vormen met een continu rooster.

* Diamantkristallen: Kan verschillende groeimiddelen vertonen, wat leidt tot intergroei met verschillende vormen en maten.

Inzicht in de interactie tussen groeiende kristallen is cruciaal op verschillende gebieden, waaronder:

* Materiaalwetenschap: Om de groei van kristallen met de gewenste eigenschappen te regelen.

* gemologie: Om de vorming van edelstenen en hun unieke kenmerken te begrijpen.

* Mineralogie: Om de vorming en eigenschappen van mineralen in de korst van de aarde te bestuderen.

Concluderend kan de interactie tussen twee groeiende kristallen een complex proces zijn met verschillende resultaten. Het hangt af van de kristallografische oriëntatie, chemische samenstelling en groeiomstandigheden. Het begrijpen van deze interacties is cruciaal voor verschillende wetenschappelijke en technologische toepassingen.